
“活地球模擬器”將從幾十億個數據源中搜集信息

“活地球模擬器”也許相當於社會科學領域的“大型強子對撞機”

“活地球模擬器”目標之一:准確預測疾病傳播
12月31日消息,據國外媒體報道,一個由多國科學家組成的國際研究團隊近日正致力於建立一個特殊的模擬器,據稱可以復制地球上發生的任何事情,從全球天氣模式到疾病的傳播、國際金融交易,再到交通擁塞等。
該模擬器被科學家們命名為“活地球模擬器”,這是世界上最具開拓性的計算機項目之一。“活地球模擬器”研究項目旨在加強對地球上所發生的所有事 情的科學認識,提高對人類行為及環境力量的理解能力。因此,科學家認為,“活地球模擬器”就相當於社會科學領域的“大型強子對撞機”。
瑞士聯邦理工學院科學家赫爾賓博士表示,“如今我們面臨許多問題,其中包括社會和經濟的不穩定性、戰爭和疾病傳播等,這些都與人類的行為有關。 但是,很明顯我們對社會和經濟究竟是如何運行的這個問題缺乏清晰的理解。”赫爾賓博士是歐盟大型研究計劃“未來信息通信技術知識加速器” (FuturIcT)項目的主席,“活地球模擬器”則是FuturIcT項目的組成部分。
原理:知識對撞機
赫爾賓博士聲稱,由於有了大型強子對撞機,科學家們對早期的宇宙有了更多的了解。他表示,現在需要的是一個知識加速器,從而讓不同的科學分支進行對撞。“揭示潛藏於社會之下的原理和過程,則是我們這個世紀面臨的最緊迫的科學挑戰。”
“活地球模擬器”就是這種類型的知識對撞機。因此,建立“活地球模擬器”是有必要的。赫爾賓博士認為,“活地球模擬器”將能夠預測傳染性疾病的傳播,尋找解決氣候變化的方法,甚至還可以發現可能將要到來的金融危機的跡像。
那麼,這樣一個如此龐大的系統究竟是如何工作的呢?赫爾賓博士介紹說,首先,它需要一個數據組裝過程,這些數據涵蓋了地球上發生的大量活動。其次,它需要由一種目前還在建設的超級計算機提供支持,這種超級計算機可以執行海量數據處理任務。
盡管目前硬件設施還沒有建成,但大量的數據已經可以使用。比如,由美國宇航局領導實施的“行星皮膚”項目將能夠將一個龐大的傳感器網絡連接起 來,搜集海、陸、空以及太空的全方位氣候數據,並形成有效的可用數據。此外,赫爾賓博士和他的研究團隊已經識別出超過70種他們認為可用的在線數據源,如 維基百科、谷歌地圖等。赫爾賓博士表示,再整合來自金融市嘗醫療記錄、社會媒體等其他數百萬個數據源,最終將能夠為“活地球模擬器”提供強大數據支撐。
下一步就是要建立一個框架,將這些混亂的數據輸入模型之中,模型可以復制出地球上每天所發生的事情。當然,這種模擬器要想能夠真正工作,還必須要社會學家、計算機科學家和工程師共同努力,制定出“活地球模擬器”的工作規範。
技術:“語義網”技術
赫爾賓博士認為,這種工作當然不可能僅僅留給傳統的社會科學研究領域。但他同時也強調,“活地球模擬器”所需要的技術要在未來十年內才有可能完 善。例如,“活地球模擬器”不僅僅必須要能夠吸收海量數據,而且還要同時理解這些數據的含義。因此,隨著所謂的“語義網”技術的成熟,這才有可能實現這一 目標。
如今,一個塞滿了關於空氣污染數據的數據庫看起來與一台充當全球金融交易數據庫的計算機幾乎相同。但是,“語義網”技術將能夠在讀取數據本身的 同時解碼數據的描述,從而讓計算機能夠根據上下文來理解這個數據。赫爾賓博士認為,更重要的是,我們彙集數據的方法要著重於摒棄那些與個人直接相關的任何 信息。這樣就可以使得“活地球模擬器”能夠整合出與人類行為相關的海量數據,而同時又能兼顧個人的隱私。
一旦科學家們找到一種可以處理大規模社會和經濟數據的方法,就有必要建立起超級計算機中心來處理這些數據並對地球進行模擬。當然,要想處理模擬地球過程的海量數據,必須要有足夠強大的計算能力。這是一種極大的技術挑戰,但它遠非天方夜譚。
數據分析專家彼特-瓦爾頓表示,“如果你見識過谷歌的數據處理能力,你就會明白‘活地球模擬器’的數據處理能力並不是問題。如果你承認全球每年生產的數據只有一小部分可以用於地球模擬,那麼瓶頸問題就不再是數據處理能力。訪問這些數據才是更大的挑戰。”
核心目標:為了人們的幸福
當然,僅僅擁有大量的數據並不足以建立起一個可信的地球模擬器。瓦爾頓表示,“在過去這個世紀裡,經濟和社會領域都沒有能夠建立起擁有強大的預 測能力的理論,雖然搜集了很多的數據。我懷疑,數據集越大,變數就越大。並不是我們對世界面臨的許多問題了解不夠多,如氣候變化、貧富差距等,而是我們沒 有對我們所擁有的信息采取行動。”
赫爾賓博士認為,“活地球模擬器”項目盡管面臨諸多挑戰,但它未來將能夠幫助人們更好地理解全球社會經濟趨勢。“比如,在過去數年中,很明顯我們需要更好的指示器來判斷社會發展和社會安寧與否,而不是單純依靠國民生產總值。”
關鍵是,“活地球模擬器”項目將能夠研制出更好的檢測社會狀態的方法,從而解決衛生、教育和環境等問題。這一切都是為了人們的幸福。